terça-feira, 1 de maio de 2012

MATEMÁTICA REVELA CONEXÃO ENTRE A MÚSICA E UMA TEIA DE ARANHA

Este olog usa símbolos, em vez de palavras, para mostrar a
relação entre forma e função presente na teia de aranha e em uma
composição musical.
 
Cientistas descobriram uma relação matemática que mostra uma
analogia precisa entre a estrutura física da teia de aranha e a
estrutura sonora de uma música.
 
Isto prova, segundo eles, que a estrutura de cada uma delas tem
uma relação similar com a sua função.
 
Ou seja, a "lei" matemática que descreve a relação entre as
proteínas que formam a teia de aranha e suas propriedades de
resistência e leveza é a mesma que descreve a relação entre as
notas musicais e o efeito que a música exerce sobre o ouvinte.
 
Além das claras implicações filosóficas da descoberta, a
metodologia matemática poderá guiar os cientistas na
sintetização de novos materiais.
 
Esses materiais poderão ser criados para atender a necessidades
specíficas, por meio da repetição de padrões de estruturas
menores, da mesma forma que as proteínas são reunidas para
forma a teia de aranha, ou as notas musicais são reunidas para
formar uma melodia.
 
Mas o que têm em comum uma teia de aranha e uma melodia?
 
Para descobrir isto, os pesquisadores fizeram uma comparação
passo a passo que começou com os blocos fundamentais de
cada um deles - um aminoácido e uma onda sonora - e foi até
um segmento de fio de seda e uma canção simples.
 
A conclusão de David Spivak, Markus Buehler e Tristan Giesa
parece surrealista.
 
Segundo eles, os padrões estruturais das proteínas estão
diretamente relacionados com a leveza e a resistência da teia de
aranha, da mesma forma que a "tensão sônica" das notas da
canção está relacionada com a resposta emocional induzida no
ouvinte
 
Ao encontrar similaridades com exatidão matemática entre
coisas tão diferentes, os pesquisadores demonstraram que sua
metodologia pode ser usada para a comparação de descobertas científicas em áreas diferentes.
 
O trabalho também sugere que os engenheiros poderão ampliar
seu conhecimento dos sistemas biológicos estudando a relação
existente entre a forma e a função de cada elemento.
 
Finalmente, e de forma mais prática, o trabalho abre a
perspectiva de que, de posse de uma necessidade - por exemplo,
um material com propriedades específicas para atender a uma
determinada função - os engenheiros possam sintetizá-lo
repetindo padrões simples já encontrados na natureza.
 
A conexão entre a forma e a função de um material é estabelecida por um mecanismo chamado "log ontológico", ou olog.
 
Um olog é um meio abstrato de categorizar as propriedades
gerais de um sistema - seja ele um material, um conceito
matemático ou um fenômeno - revelando as relações inerentes
entre sua estrutura e sua função.
 
"Há indícios crescentes de que padrões similares de estruturas
materiais em nanoescala, tais como aglomerados de ligações de hidrogênio ou estruturas hierárquicas, governam o comportamento dos
materiais no ambiente natural," afirma Buehler.
 
Segundo ele, o estudo permitiu então "compilar informações
sobre o funcionamento dos materiais de forma matematicamente rigorosa e identificar os padrões que são universais para uma grande
classe de materiais."
 
"Seu potencial para modificar o ambiente - no projeto de novos
materiais, estruturas ou infra-estrutura - é imenso," conclui o
pesquisador.
 
Site Inovação Tecnológica

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